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Découverte remarquable en 1996 : l’équipe de Jules Hoffmann a mis en évidence, à l’aide des outils de
génétique moléculaire, le premier récepteur transmembranaire de l’immunité innée capable d’activer
l’expression de gènes du système immunitaire. Ce récepteur, appelé Toll, avait été identifié initialement en
Allemagne pour son rôle dans le développement embryonnaire de la drosophile.
Les travaux du laboratoire de Jules Hoffmann ont montré que le récepteur Toll est activé en réponse à une
infection fongique (due à un champignon) ou bactérienne (par des bactéries de type Gram-positive). Cette
infection déclenche l’activation d’une cascade de signalisation intracellulaire qui aboutit à l’expression de
gènes codant notamment pour les puissants peptides antimicrobiens qui détruisent les envahisseurs
fongiques ou bactériens. Des chercheurs américains (Charles Janeway à Yale), avec lesquels le groupe
Hoffmann collaborait dans le cadre d’un programme « Human Frontiers in Science », ont recherché des
homologues chez l’homme. Un an plus tard fut établie l’existence d’une famille de récepteurs humains
semblables à ceux initialement découverts dans la réponse antifongique de la drosophile. Baptisés Toll
Like Receptors (TLR), ces récepteurs humains participent à l’activation et à l’amplification de la réponse
immunitaire spécifique, adaptative, qui caractérise les vertébrés.
Les chercheurs du laboratoire de Jules Hoffmann ont découvert l’existence d’une deuxième voie de
réponse immunitaire chez la drosophile répondant essentiellement à des infections par des bactéries de
type Gram-négatif. Cette voie (appelée IMD pour Immune Deficiency) est distincte de celle des récepteurs
Toll/TLR et est proche de la voie du tumor necrosis factor (TNF)2 de l’homme.
En montrant la grande conservation des mécanismes de défense innée entre l'insecte et l'homme, les
travaux initiés par Jules Hoffmann et ses équipes ont conduit à réévaluer le rôle de l’immunité innée chez
les mammifères, participant largement au regain d’intérêt pour ce domaine négligé de l’immunologie. Les
études sur l’immunité chez les insectes ont eu des répercussions importantes et les recherches menées au
laboratoire "Réponse immunitaire et développement chez les insectes" du CNRS s’étendent aujourd’hui
aux réactions antivirales de la drosophile et aux défenses antiparasitaires de l'anophèle, vecteur du
paludisme. De façon plus générale, le modèle drosophile a permis aux biologistes du monde entier de faire
des progrès considérables non seulement en génétique du développement et en immunité innée mais
également dans l’étude de certaines pathologies humaines ou dans la compréhension des phénomènes de
mémoire, de comportement, de sommeil, de nutrition.
Président de l’Académie des sciences française en 2007 et 2008, Jules Hoffmann est également membre
des Académies des sciences des États-Unis, d’Allemagne et de Russie. Il a reçu de nombreux prix
prestigieux comme dernièrement le Prix Rosenstiel pour l’Immunité (2010), le Prix Keyo de Médecine
(2011), le Prix Gairdner 2011 en sciences médicales, et le Prix Shaw 2011 en sciences du vivant et
médecine. Jules Hoffmann est également Chevalier de la Légion d’Honneur.
2 Le TNF (tumor necrosis factor) est une cytokine inflammatoire indispensable à la défense immunitaire contre des pathogènes.
Les cytokines sont des molécules jouant le rôle de médiateur cellulaire.